يبدو أن القوات العميقة تحت الأرض تشوه قلب الأرض الداخلي

يبدو أن النواة الداخلية الصلبة للأرض قد تغير الشكل خلال العشرين عامًا الماضية أو نحو ذلك ، وفقًا لقياسات الموجة الزلزالية – ولكن يمكن أيضًا تفسير سلوك هذه الأمواج من خلال تحولات أخرى في وسط الكوكب.

منذ التسعينيات ، أشارت النماذج والقياسات الزلزالية إلى أن حركات الأرض الداخلية للحديد من الحديد تتحرك في وتيرتها الخاصة. على مدار عقود ، يسرع دوران النواة الداخلية ويتباطأ بالنسبة لبقية الكوكب ، مما يؤثر على أشياء مثل طول اليوم.

يقول جون فيدال من جامعة جنوب كاليفورنيا ، إن هذه التغييرات في الدوران ترجع بشكل رئيسي إلى القوى المغناطيسية الناتجة عن الحمل الحراري في النواة الخارجية السائلة للأرض. “هذا التدفق يدور باستمرار في النواة الداخلية.”

هذه القوى المغناطيسية ، أو العمليات ذات الصلة ، يمكن أن تغير شكل النواة الداخلية وكذلك دورته – في الواقع ، يبدو أن بعض القياسات السابقة للموجات الزلزالية التي تمر عبر مركز الكوكب تشير إلى ذلك. لكن عدم اليقين بشأن دوران النواة جعل من المستحيل التمييز بين التغيير في الدوران وتغيير الشكل.

الآن ، قام Vidale وزملاؤه بتحليل الموجات الزلزالية الناتجة عن 128 زلزالًا قبالة ساحل أمريكا الجنوبية بين عامي 1991 و 2023. تم قياس جميع الأدوات في ألاسكا بعد مرورها عبر الكوكب.

من هذه ، حدد الباحثون 168 زوجًا من الموجات الزلزالية التي مررت عبر أو بالقرب من نفس منطقة النواة الداخلية – ولكن على بعد سنوات. كان تحديد هذه المباريات ممكنًا فقط بسبب العمل الأخير الذي يقيد التغييرات في دوران النواة الداخلية بشكل أفضل ، كما يقول Vidale.

شارك كل من الموجات في كل زوج لم يمر عبر النواة الداخلية نمطًا مشابهًا ، مما يشير إلى أن أي شيء لم يتغير في تلك المناطق داخل كوكبنا بين الزلزال الأول والثاني. لكن الأمواج الموجودة في أزواج تتقاطع مع النواة الداخلية لم تتطابق ، مما يشير إلى أن شيئًا ما عن النواة قد تغيرت إلى ما يمكن تفسيره بالاختلافات في الدوران.

يقول الباحثون إن هذا يشير إلى أن النواة الداخلية لا يبطئ فقط أو يسرع دورانه على مدار عقود ، ولكنه يتغير أيضًا. يقولون إن هذه التغييرات على الأرجح قد تكون ناتجة عن الحمل الحراري في السحب الخارجي السحب مغناطيسيًا على الحافة الأقل لزجة من النواة الداخلية الصلبة ، أو عن طريق التفاعلات بين النواة الداخلية والهياكل في الوشاح السفلي ، والطبقة بين قلب كوكبنا وذاتها قشرة.

يقول Hrvoje Tkalčić في الجامعة الوطنية الأسترالية ، التي لم تشارك في البحث ، إن هذه “خطوة إلى الأمام” نحو حل التغييرات في النواة الداخلية التي تتجاوز الدوران. لكنه يقول إن التغيير في الشكل ليس هو التفسير الوحيد للموجات الزلزالية غير المتطابقة.

كما يعترف Vidale وزملاؤه ، يمكن أن تكون هذه الاختلافات ناتجة أيضًا عن تغييرات غير ذات صلة في النواة الخارجية ، أو الحمل الحراري داخل النواة الداخلية نفسها أو حتى ثورات المواد المذابة من النواة الداخلية. يقول فيدال: “من الصعب حقًا معرفة”. يقترح أن دراسة المزيد من الزلازل المتكررة في المستقبل ستساعد في تحديد التغييرات بمزيد من التفصيل.

يقول Tkalčić أن المزيد من القياسات الزلزالية في الأماكن النائية ، مثل قاع المحيط ، ستساعد أيضًا. يقول: “هذا أمر بالغ الأهمية لفهم تطور أعمق الجزء الداخلي للأرض ، من وقت تكوين الكواكب حتى يومنا هذا”.